Фільтрацыя паветра ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных: абарона сервераў ад часціц, якія пераносяцца паветрам
TL;DR — Цэнтр апрацоўкі дадзеных Фільтрацыя паветра Асноўныя рэчы
Забруджванне паветра часціцамі — адна з самых недаацэненых пагроз надзейнасці цэнтра апрацоўкі дадзеных, якая непасрэдна выклікае паломкі жорсткіх дыскаў, электрычныя дугі на друкаваных поплатках і зніжэнне эфектыўнасці астуджэння. Паводле ацэнак Інстытута бесперабойнай працы, забруджванне часціцамі з'яўляецца прычынай 8–12% незапланаваных збояў ІТ-абсталявання ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных, прычым кожная хвіліна прастою каштуе карпаратыўным аб'ектам ад 5600 да 9000 долараў.
Фільтрацыя паветра ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных прынцыпова адрозніваецца ад камерцыйнай высокатэмпературнай фільтрацыі.Фільтрацыя кандыцыянера таму што прыярытэт — абарона абсталявання, а не людзей. Мэта складаецца ў тым, каб падтрымліваць чысціню паветра класа ISO 8 (паводле ISO 14644-1) унутры белай прасторы, для чаго патрабуюцца папярэднія фільтры G4 (MERV 8) і асноўныя фільтры F7–F9 (MERV 13–15) на ўсіх шляхах падачы і рэцыркуляцыі паветра. Фільтрацыя HEPA звычайна не патрэбная і стварае дадатковае ΔP, што павялічвае энергію вентылятара астуджэння.
Найбольш эканамічна эфектыўнай спецыфікацыяй фільтра для цэнтраў апрацоўкі дадзеных з'яўляецца паэтапная фільтрацыя G4+F7. Папярэдні фільтр G4 каштуе 4–8 долараў за адзінку і абараняе асноўны фільтр F7 коштам 20–35 долараў. Без папярэдняй фільтрацыі фільтр F7 будзе нагружацца да канчатковага ΔP праз 3–5 месяцаў замест 9–12, што павялічвае гадавы кошт фільтра на 60–80% і стварае рызыку прапускання часціц у перыяды пікавай нагрузкі.
Уводзіны: Кошт адной часціцы
У 2022 годзе я наведаў цэнтр апрацоўкі дадзеных у Джакарце, дзе назіраліся пастаянныя збоі жорсткіх дыскаў у адным радзе серверных стоек — чатыры збоі за шэсць месяцаў, усе ў адной зоне, усе на аднолькавым абсталяванні. Кіраўнік аб'екта замяніў дыскі, праверыў якасць электраэнергіі і абнавіў прашыўку. Нічога не дапамагло. Калі я прайшоўся па паверсе, я заўважыў праблему: верхнія рашоткі падачы паветра для астуджэння ў гэтай зоне знаходзіліся непасрэдна пад потолочной панэллю доступу, якая была пакінута злёгку прыадчыненай падчас мантажу кабеляў трыма месяцамі раней. Дробны будаўнічы пыл асядаў непасрэдна ў вентыляцыйныя адтуліны сервера.
Часціцы ў паветры — нябачны вораг надзейнасці цэнтра апрацоўкі дадзеных. Адна толькі праводная часціца, якая трапляе на друкаваную плату, можа выклікаць кароткае замыканне. Адна толькі абразіўная часціца, якая трапляе на круцячыся дыск жорсткага дыска, можа прывесці да пашкоджання галоўкі чыпсэта, што прывядзе да знішчэння дадзеных. Пласт пылу, які назапашваецца на радыятары, можа павысіць тэмпературу кампанентаў на 5–12°C, паскараючы электраміграцыю і скарачаючы тэрмін службы на 30–50%. У гэтым артыкуле тлумачыцца, як вызначыць, падрыхтаваць і падтрымліваць належны ўзровень паветра. Сістэма фільтрацыіспецыяльна для абароны ІТ-абсталявання цэнтраў апрацоўкі дадзеных.
Чаму кантроль часціц мае значэнне ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных
У адрозненне ад камерцыйных будынкаў, дзе фільтрацыя паветра ў першую чаргу абараняе здароўе людзей, фільтрацыя паветра ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных у першую чаргу абараняе надзейнасць абсталявання і цеплавыя характарыстыкі. Механізмы паломак, выкліканых часціцамі, якія пераносяцца па паветры, у цэнтрах апрацоўкі дадзеных добра задакументаваны:
- Збоі галоўкі жорсткага дыска: Паветраныя часціцы памерам усяго 2–5 мкм, якія трапляюць у жорсткі дыск, могуць прывесці да ўдару галоўкі чытання/запісу аб паверхню дыска, што прывядзе да разбурэння галоўкі і пашкоджання дыска. Сучасныя жорсткія дыскі маюць унутраныя фільтры, але яны могуць быць перагружаныя працяглым уздзеяннем высокіх значэнняў часціц. Даследаванне цэнтра апрацоўкі дадзеных Google, апублікаванае ў USENIX ATC 2016 высветлілася, што ў памяшканнях з дрэннай фільтрацыяй паветра ўзровень паломак жорсткіх дыскаў быў у 2,2 разы вышэйшы, чым у тых, дзе фільтрацыя была належнай.
- Электрычная дуга і карозія: Праводныя часціцы (металічны пыл, вуглярод) могуць перакрываць дарожкі электроннага ланцуга на друкаваных платах, выклікаючы перыядычныя кароткія замыканні або пастаянныя паломкі. Гіграскапічныя часціцы (соль, цэментны пыл) паглынаюць вільгаць і паскараюць карозію медных дарожак і паяных злучэнняў.
- Тэрмічная дэградацыя: Назапашванне пылу на рэбрах радыятара і лапатках вентылятара зніжае эфектыўнасць цеплаперадачы на 30-50% паводле дадзеных ASHRAE TC 9.9 даследаванні. Гэта прымушае вентылятары астуджэння круціцца хутчэй, спажываючы больш энергіі, і ў рэшце рэшт прыводзіць да цеплавога тротлінгу працэсараў.
- Забруджванне ахаладжальнай спіралі: Пыл, які назапашваецца на рэбрах змеевика астуджанай вады, зніжае эфектыўнасць цеплаабмену, што патрабуе больш нізкай тэмпературы астуджанай вады або большага патоку паветра для падтрымання той жа магутнасці астуджэння — абодва гэтыя фактары павялічваюць спажыванне энергіі.
Класы чысціні ISO 14644-1 для цэнтраў апрацоўкі дадзеных
У рэкамендацыях ASHRAE TC 9.9 па цеплавой тэмпературы для цэнтраў апрацоўкі дадзеных рэкамендуецца падтрымліваць чысціню паветра класа ISO 8 у пустой прасторы (сервернай падлозе). Клас ISO 8 дазваляе максімум 3 520 000 часціц на кубічны метр пры памеры ≥0,5 мкм і 29 300 часціц на кубічны метр пры памеры ≥5 мкм. Гэта тая ж мэтавая колькасць часціц на кубічны метр, што і ў добраўпарадкаваным камерцыйным чыстым памяшканні, якая дасягаецца за кошт належнай фільтрацыі, а не за кошт поўнага будаўніцтва чыстага памяшкання.
| Клас ISO | Максімальная колькасць часціц/м³ (0,5 мкм) | Максімальная колькасць часціц/м³ (5,0 мкм) | Тыповае прымяненне | Патрабуецца фільтр |
|---|---|---|---|---|
| Клас ISO 7 | 352 000 | 2 930 | Фармацэўтычныя чыстыя пакоі, аперацыйныя бальніцы | F9 + дадатковы HEPA-фільтр |
| Клас ISO 8 | 3 520 000 | 29 300 | Белая прастора цэнтра апрацоўкі дадзеных | G4 + F7–F9 |
| Клас ISO 9 | 35 200 000 | 293 000 | Агульныя камерцыйныя сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра | Г4 |
| Некантраляванае на вуліцы | >35 200 000 | >293 000 | Знешняе паветра | Залежыць ад мясцовай якасці паветра |
Паколькі паветра на вуліцы ў большасці гарадскіх асяроддзяў ужо перавышае нормы ISO 8 класа ў 10–50 разоў, Фільтрацыя неабходная яшчэ да таго, як паветра дасягне сервернай падлогі. Паветразаборнік вонкавага паветра павінен быць адфільтраваны як мінімум да ўзроўню F7, а рэцыркуляванае паветра павінна праходзіць праз ступені фільтрацыі як мінімум G4+F7.
Выбар фільтра для сістэм астуджэння цэнтра апрацоўкі дадзеных
Канфігурацыі астуджэння цэнтраў апрацоўкі дадзеных адрозніваюцца, і спецыфікацыя фільтра павінна адпавядаць архітэктуры астуджэння.
Блокі CRAC/CRAH (кандыцыянеры/апрацоўшчыкі паветра для камп'ютэрных пакояў)
Гэта найбольш распаўсюджаныя халадзільныя ўстаноўкі ў традыцыйных цэнтрах апрацоўкі дадзеных, звычайна падлогавыя, якія адсмоктваюць цёплае паветра з гарачага праходу, астуджаюць яго і падаюць халоднае паветра ў халодны праход. Паветразаборнік зваротнага паветра ў блоках CRAC павінен мець фільтрацыю не менш за G4 (MERV 8). Калі цэнтр апрацоўкі дадзеных размешчаны ў зоне з умераным або высокім узроўнем часціц на вуліцы (PM2.5 >35 μg/m³ у сярэднім за год), абнавіце зваротны бок да F7 (MERV 13).
Распаўсюджаная памылка: Я бачыў агрэгаты CRAC наогул без фільтраў — кіраўнік аб'екта меркаваў, што «падвышаная падлога забяспечвае фільтрацыю». Гэта не так. У агрэгатах CRAC без фільтраў хутка назапашваецца пыл на рэбрах астуджальнай спіралі і лапатках вентылятара, што зніжае магутнасць астуджэння на 15–25% на працягу 6–12 месяцаў.
Астуджэнне на базе AHU (вентыляцыйныя ўстаноўкі)
У буйных цэнтрах апрацоўкі дадзеных і гіпермаштабных аб'ектах выкарыстоўваюцца цэнтральныя ацяпляльныя ўстаноўкі з асобнымі шляхамі для вонкавага паветра і рэцыркуляцыі паветра. Для ўваходу вонкавага паветра патрабуецца фільтрацыя як мінімум F7 (MERV 13), з дадатковай мадэрнізацыяй да F9 (MERV 15) у асяроддзях з высокім утрыманнем часціц. Для тракту рэцыркуляцыйнага паветра патрабуецца папярэдняя фільтрацыя G4 (MERV 8) для абароны ахаладжальных змеевиков і канчатковая фільтрацыя F7 (MERV 13) для падтрымання чысціні класа ISO 8 у белай прасторы.
Прамое/ўскоснае выпарное астуджэнне
Гэтыя сістэмы выкарыстоўваюць паветра з вуліцы непасрэдна або ўскосна для астуджэння і распаўсюджаныя ў сухім клімаце (Захад ЗША, Блізкі Усход, Аўстралія). Паколькі яны ўводзяць вялікія аб'ёмы нефільтраванага вонкавага паветра ў ахаладжальны тракт, фільтрацыя мае абсалютна неабходнае значэнне. Для гэтых сістэм патрабуецца як мінімум фільтрацыя ўваходнага паветра F7 (MERV 13), а ў раёнах з узроўнем PM10 вышэй за 50 μg/m³ рэкамендуецца F9. Самі панэлі выпарнага фільтра могуць выконваць ролю грубых фільтраў, але не з'яўляюцца заменай належнай папярэдняй фільтрацыі.
Зводка спецыфікацый фільтра па тыпу астуджэння
| Архітэктура астуджэння | Паветразаборнік вонкавага паветра | Рэцыркуляцыйны шлях | Тыповы бюджэт ΔP |
|---|---|---|---|
| CRAC/CRAH (падлогавы мантаж) | Няма дадзеных (няма паветравода для вонкавага паветра) | G4 (стандарт), F7 (забруджаныя зоны) | 50–100 Па |
| Цэнтралізаваная ўстаноўка на базе ацяпляльнай устаноўкі | F7–F9 | G4 + F7 | 100–200 Па |
| Выпарвальнае астуджэнне (прамое) | F7–F9 + выпарвальныя асяроддзі | G4 (зваротны бок) | 80–150 Па |
| Астуджальная бэлька / астуджэнне ўнутры радкоў | F7 (праз блок кіравання AHU) | G4 (прыём у лакальную адзінку) | 30–80 Па |
Чаму цэнтрам апрацоўкі дадзеных варта пазбягаць HEPA-фільтрацыі
Я часта атрымліваю запыты ад аператараў цэнтраў апрацоўкі дадзеных з просьбай аб усталяванні HEPA-фільтраў, «таму што мы хочам максімальна чыстае паветра для нашых сервераў». Амаль у кожным выпадку гэта дарагая памылка. Вось чаму:
- HEPA дадае непатрэбны ΔP 120–250 Па да тракту астуджальнай вентыляцыі. У тыповым цэнтры апрацоўкі дадзеных з 20 блокамі CRAC, кожны з якіх перамяшчае 20 000 кубічных футаў у гадзіну, даданне фільтра HEPA павялічвае агульнае спажыванне энергіі вентылятарамі прыблізна на 18–25%, што павялічвае рахунак за электрычнасць на 12 000–25 000 долараў у год.
- Для цэнтраў апрацоўкі дадзеных патрабуецца ISO клас 8, а не ISO клас 5. Клас ISO 8 дасягаецца з дапамогай ступеністай фільтрацыі G4+F7 пры значна меншых выдатках і спажыванні энергіі. Клас ISO 5 (клас чыстых памяшканняў), які патрабуе HEPA, не забяспечвае дадатковых пераваг надзейнасці для стандартнага ІТ-абсталявання.
- HEPA-фільтры хутчэй загружаюцца ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных таму што яны ўлоўліваюць больш часціц. Фільтр G4+F7 у цэнтры апрацоўкі дадзеных звычайна працуе 9–15 месяцаў, перш чым патрабуе замены (этап F7). Фільтр HEPA дасягне свайго канчатковага ΔP праз 6–10 месяцаў, што патрабуе больш частай замены і большых штогадовых выдаткаў на фільтры.
- Фінансавы ўплыў: Цэнтр апрацоўкі дадзеных магутнасцю 1 МВт, які выкарыстоўвае 100 HEPA-фільтраў па 100 долараў кожны, траціць 10 000 долараў на фільтры плюс 50 000–80 000 долараў на дадатковую энергію вентылятараў у год у параўнанні з сістэмай G4+F7, якая траціць 3500 долараў на фільтры і 5000–8000 долараў на энергію вентылятараў. Мадэрнізацыя HEPA каштуе на 48 500–78 500 долараў больш штогод пры нулявой вымернай карысці ў надзейнасці.
Выключэнне: Фільтрацыя HEPA можа быць апраўданай у цэнтрах апрацоўкі дадзеных, размешчаных у экстрэмальных умовах (побач з вугальнымі электрастанцыямі, зонамі будаўніцтва ў пустыні або паблізу заводаў па вытворчасці ўгнаенняў), дзе ўзровень PM на вуліцы пастаянна перавышае 150 мкг/м³. У такіх выпадках размяшчайце HEPA-фільтры толькі на шляху ўсмоктвання вонкавага паветра, а не на шляху рэцыркуляцыі.
Тэматычнае даследаванне: Цэнтр апрацоўкі дадзеных Tier III у Бангкоку
У 2023 годзе ў цэнтры апрацоўкі дадзеных Tier III у Бангкоку назіраліся павышаныя паказчыкі ўтрымання часціц на сервернай паверхі — пастаянна вышэй за межы ISO Class 8, прычым пікі дасягалі ISO 9 у сухі сезон з лютага па май. На ўсіх 24 блоках CRAC былі ўсталяваныя фільтры G4 (MERV 8), але не было фільтрацыі вонкавага паветравода, бо ў будынку выкарыстоўваўся спецыяльны ачышчальнік паветра OA толькі для падтрымання ціску.
Я правёў даследаванне колькасці часціц у трох зонах (халодны праход, гарачы праход і ўзровень паступлення абсталявання) і выявіў дзве праблемы:
- Праблема 1: Фільтры G4 на блоках CRAC мяняліся кожныя 6 месяцаў па каляндарным графіку, але падчас сухога сезона (люты-май) яны дасягалі 110 Па (канчатковы ΔP) за 6-8 тыдняў. На працягу астатніх 2-3 месяцаў графіка фільтры працавалі ў байпасе, дазваляючы нефільтраванаму паветру абыходзіць загружаныя рамы фільтраў.
- Праблема 2: У апрацоўшчыка OA зусім не было фільтрацыі. Паветра з вонкавага боку паступала непасрэдна ў пленум, і адзінай фільтрацыяй, якую ён атрымліваў, была сістэма G4 на блоках CRAC, якая, як высветлілася, часта была недастатковай.
Рашэнне было эканамічна выгадным і не патрабавала замены блока CRAC:
- Дададзеныя мяшковыя фільтры F7 да вонкавага паветразаборніка апрацоўшчыка OA (кошт: 1800 долараў ЗША, уключаючы мадыфікацыю корпуса)
- Пераключаны фільтры блока CRAC з G4 на G4+F7 выкарыстоўваючы існуючыя слоты для фільтраў (павелічэнне кошту: 12 долараў за адзінку CRAC за адну змену)
- Усталяваныя лічбавыя перадатчыкі ΔP на 6 рэпрэзентатыўных блоках CRAC (па 120 долараў кожны) з парогамі BMS, устаноўленымі на ўзроўні 70% канчатковага ΔP для папярэджання і 100% для крытычнага стану
- Зменена замена з календара на заснаваную на ўмовах: замяніць G4 пры 110 Па, замяніць F7 пры 200 Па
Вынік: Колькасць часціц на сервернай паверсе знізілася з пікавых значэнняў класа ISO 9 да стабільных узроўняў класа ISO 7–8. Папярэднія фільтры G4 у блоках CRAC цяпер працуюць 10–14 тыдняў (замест 6–8 тыдняў раней), таму што асноўныя фільтры F7 улоўліваюць дробныя часціцы, якія раней загружалі G4. Фільтры F7 служаць 12–18 месяцаў. Штогадовыя выдаткі на фільтры павялічыліся на 2800 долараў, але эканомія энергіі за кошт паляпшэння чысціні шпулькі і скарачэння байпасу прывяла да чыстай эканоміі ў памеры 7200 долараў у год.
Паколькі фільтрацыя F7 у апрацоўшчыку дадзеных OA знізіла нагрузку буйных часціц, якія паступаюць у цэнтр апрацоўкі дадзеных, фільтры G4 блока CRAC праслужылі на 60% даўжэй, а чысціня паветра на ўзроўні сервера палепшылася на адзін поўны клас ISO.
Аптымальныя характарыстыкі фільтра цэнтра апрацоўкі дадзеных
Зыходзячы з нашага вопыту работы ў больш чым 20 праектах цэнтраў апрацоўкі дадзеных у Азіі і на Блізкім Усходзе, вось рэкамендаваныя характарыстыкі фільтраў для кожнай зоны:
| Месцазнаходжанне | Клас фільтра | Рэкамендаваны прадукт KWS | Змена ΔP | Чаканы тэрмін службы |
|---|---|---|---|---|
| Паветразаборнік вонкавага паветра (апрацоўшчык OA) | Мінімум F7 (MERV 13), рэкамендуецца F9 | Рукавны фільтр сярэдняй эфектыўнасці KWS (F7–F9) | 200–250 Па | 9–15 месяцаў |
| Рэкуперацыя паветра ў блоку CRAC/CRAH | G4 (MERV 8) + F7 (MERV 13) паэтапна | Фільтр першаснай панэлі KWS (G4) + Рукавны фільтр (F7) | G4: 110 Па, F7: 200 Па | G4: 3–5 месяцаў, F7: 9–15 месяцаў |
| Цэнтральная рэцыркуляцыя AHU | Пастаноўка G4 + F7 | Першасная панэль KWS (G4) + рукаўны фільтр (F7) | Як вышэй | Як вышэй |
| Паступленне ў серверную стойку (для асяроддзяў з пастаяннымі праблемамі з цвёрдымі часціцамі) | Фільтр F7 у вентылятарным блоку, мантаваны ў стойку (кропкавая фільтрацыя) | Няма (рашэнне для мантажу ў стойку ад іншага вытворцы) | Выконвайце спецыфікацыі вытворцы | 6–12 месяцаў |
| Генератарная пакой | G4 (MERV 8) | Фільтр першаснай панэлі KWS (G4) | 100–110 Па | 6–12 месяцаў |
| Акумулятарная пакой | G4 (MERV 8) | Фільтр першаснай панэлі KWS (G4) | 100–110 Па | 6–12 месяцаў |
Маніторынг перападу ціску ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных
Маніторынг ΔP на кожнай ступені фільтрацыі асабліва важны ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных, паколькі загрузка фільтра непасрэдна ўплывае на прадукцыйнасць сістэмы астуджэння і спажыванне энергіі. Калі банк фільтраў загружаецца хутчэй, чым чакалася, гэта часта з'яўляецца першай прыкметай праблемы:
- Хуткае павелічэнне ΔP пры ўсмоктванні вонкавага паветра: Паказвае на падзею, звязаную з якасцю паветра на вуліцы — будаўніцтва, пажар, пыльная бура. Калі хуткасць змены ΔP перавышае 30% у тыдзень, варта пераключыцца толькі на рэжым рэцыркуляцыі, пакуль якасць паветра на вуліцы не палепшыцца.
- Хуткае павелічэнне ΔP пры вяртанні блока CRAC: Можа сведчыць аб лакалізаванай крыніцы забруджвання на сервернай паверхі — пракладцы кабеляў, адсутнасці потолочных плітак або будаўнічым аб'екце паблізу.
- Павольнае павелічэнне ΔP (фільтр працуе даўжэй, чым чакалася): Не абавязкова добрая навіна — гэта можа сведчыць аб тым, што паветра абыходзіць фільтр праз шчыліны ў рамцы або адсутныя ўшчыльняльнікі фільтра. Заўсёды правярайце з дапамогай падліку часціц, калі тэрмін службы фільтра перавышае чаканні больш чым на 50%.
Рэкамендаваныя парогі ΔP для фільтраў цэнтраў апрацоўкі дадзеных: Папярэджанне пры 70% ад канчатковага ΔP. Крытычнае ціск пры 90%. Пры дасягненні крытычнага парога фільтр неабходна замяніць на працягу 48 гадзін, каб прадухіліць пагаршэнне працы байпаса і астуджэння. Для ступені папярэдняй фільтрацыі G4 гэта азначае замену пры 80 Па (папярэджанне) і 100 Па (крытычнае ціск). Для асноўнай ступені фільтрацыі F7 — 140 Па (папярэджанне) і 180 Па (крытычнае ціск). Заўсёды правярайце намінальныя значэнні вытворцы на этыкетцы фільтра.
Найлепшыя практыкі абслугоўвання фільтраў цэнтраў апрацоўкі дадзеных
Абслугоўванне фільтраў у цэнтры апрацоўкі дадзеных адпавядае некаторым унікальным правілам у параўнанні з іншымі аб'ектамі:
- Замену фільтраў варта ўзгадняць з перыядамі абслугоўвання ІТ. Замена фільтраў у гадзіны пікавай нагрузкі можа парушыць асядаючы пыл і выклікаць часовыя скокі колькасці часціц. Плануйце замену фільтраў на перыяды нізкай нагрузкі (звычайна ранняй раніцай у выхадныя).
- Выкарыстоўвайце працэдуру ўводу/вывазу пылу (BIBO) для HEPA-фільтраў калі ў вашым цэнтры апрацоўкі дадзеных яны размешчаны на ўваходзе вонкавага паветра. Гэта прадухіляе трапленне пылу ў серверную прастору падчас замены.
- Замена папярэдняга фільтра больш важная ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных, чым у камерцыйных будынках. Папярэдні фільтр G4, які дасягае канчатковага ΔP і пачынае абыходзіць фільтр, забруджвае ахаладжальныя спіралі, якія надзвычай цяжка ачысціць пасля забруджвання. Ачыстка спіраляў у дзеючым цэнтры апрацоўкі дадзеных патрабуе адключэння ахаладжальнага блока, што можа прывесці да ўзнікнення перагрэву.
- Праводзіць штоквартальныя даследаванні колькасці часціц у тыповых месцах: цэнтр халоднага праходу, цэнтр гарачага праходу і на вышыні ўводу сервераў (прыблізна 0,5 м над падлогай для сервераў з ніжнім уводам, 2,0 м для сервераў з верхнім уводам). Запішыце вынікі і адсочвайце іх тэндэнцыю з цягам часу.
- Правярайце пракладкі і ўшчыльняльнікі фільтра кожны раз пры замене фільтра. Найбольш распаўсюджанай прычынай забруджвання часціцамі ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных з'яўляецца не паломка фільтра, а паломка ўшчыльняльніка — фільтра, які цалкам эфектыўны, але мае зазор 2 мм вакол сваёй рамы.
Як KWS падтрымлівае кліентаў цэнтраў апрацоўкі дадзеных
На нашай фабрыцы ў Сямэні мы вырабляем фільтры класаў G4, F7 і F9, спецыяльна распрацаваныя для агрэгатаў CRAC/CRAH, стоек AHU і вонкавых вентыляцыйных канструкцый. Наш Фільтры панэлі першасных эфектаў G4 маюць пачатковы ΔP усяго 40–48 Па пры намінальным патоку паветра (ніжэй за стандартны максімум 55 Па), што забяспечвае дадатковы працоўны запас да дасягнення крытычнага парога пераключэння. Нашы Рукаўныя фільтры сярэдняй эфектыўнасці F7–F9 даступныя ў стандартных памерах для цэнтраў апрацоўкі дадзеных (592×592×400 мм для глыбіні пакета, 592×592×46 мм для мантажу на панэлі).
Праглядзіце нашы поўны асартымент камерцыйных і прамысловых паветраных фільтраў каб знайсці патрэбную спецыфікацыю для архітэктуры астуджэння вашага цэнтра апрацоўкі дадзеных. Кожны фільтр пастаўляецца з сертыфікатам кантролю якасці, які паказвае вымераны пачатковы ΔP пры намінальным патоку паветра, каб вы маглі праверыць прадукцыйнасць перад усталёўкай.
Часта задаваныя пытанні
Які мінімальны клас паветранага фільтра павінен быць у цэнтры апрацоўкі дадзеных?
Мінімальны стандарт, рэкамендаваны ASHRAE TC 9.9, — гэта G4 (MERV 8) для трактаў рэцыркуляцыі паветра і F7 (MERV 13) для трактаў падачы вонкавага паветра. Для цэнтраў апрацоўкі дадзеных у раёнах з умераным або высокім узроўнем часціц на вуліцы рэкамендуецца F7 для ўсіх паветраных трактаў. Фільтрацыя HEPA не патрабуецца і, як правіла, не з'яўляецца эканамічна эфектыўнай для стандартных прымяненняў у цэнтрах апрацоўкі дадзеных.
Ці можа дрэнная фільтрацыя паветра прывесці да збояў сервера?
Так, непасрэдна. Часціцы, якія пераносяцца паветрам, выклікаюць паломкі галовак жорсткага дыска (даследаванне цэнтраў апрацоўкі дадзеных Google паказала, што ў памяшканнях з дрэннай фільтрацыяй узровень адмоваў жорсткіх дыскаў у 2,2 разы вышэйшы), электрычную дугу на друкаваных поплатках і цеплавую дэградацыю радыятараў і вентылятараў астуджэння. Інстытут бесперабойнай працы падлічыў, што 8–12% незапланаваных паломак ІТ-абсталявання маюць забруджванне часціцамі як фактар, які спрыяе гэтаму.
Як часта трэба мяняць паветраныя фільтры ў цэнтры апрацоўкі дадзеных?
Выкарыстоўвайце замену ў залежнасці ад стану фільтра, выкліканую перападам ціску, а не па календары. Замяняйце папярэднія фільтры G4 пры ціску 100–110 Па (звычайна кожныя 3–5 месяцаў). Замяняйце асноўныя фільтры F7 пры ціску 200–250 Па (звычайна кожныя 9–15 месяцаў). У асяроддзях з высокім утрыманнем часціц (будаўнічыя зоны, прамысловыя зоны, сухія сезоны) можа спатрэбіцца больш частая замена.
Ці варта выкарыстоўваць HEPA-фільтры ў цэнтры апрацоўкі дадзеных?
Звычайна не. HEPA-фільтры дадаюць 120–250 Па дадатковага ΔP, павялічваючы спажыванне энергіі вентылятарам на 18–25%, не забяспечваючы пры гэтым вымернай карысці ў надзейнасці стандартнага абсталявання цэнтраў апрацоўкі дадзеных. Рэкамендаванай ASHRAE мэтай з'яўляецца чысціня класа ISO 8, якой можна дасягнуць з дапамогай паэтапнай фільтрацыі G4+F7. Выключэнні: цэнтры апрацоўкі дадзеных у экстрэмальных умовах (паблізу вугальных электрастанцый, зон будаўніцтва ў пустыні) могуць скарыстацца F9 або кропкавымі HEPA-фільтрамі толькі на ўваходзе вонкавага паветра.
Што такое чысціня паветра па класе ISO 8 і як яна ўжываецца ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных?
Клас ISO 8 дазваляе максімум 3 520 000 часціц на кубічны метр пры памеры ≥0,5 мкм і 29 300 часціц на кубічны метр пры памеры ≥5,0 мкм. ASHRAE TC 9.9 рэкамендуе падтрымліваць клас ISO 8 у белай прасторы цэнтра апрацоўкі дадзеных (серверная паверх). Гэтага можна дасягнуць пры добра абслугоўванай ступенчатай фільтрацыі G4+F7. Клас ISO 8 эквівалентны чыстаму памяшканню класа 100 000 паводле старога федэральнага стандарту 209E.
Ці магу я выкарыстоўваць фільтры камерцыйных будынкаў у цэнтры апрацоўкі дадзеных?
Так, што тычыцца самога фільтруючага матэрыялу — фільтры G4 і F7 — гэта тыя ж прадукты, якія выкарыстоўваюцца ў камерцыйных сістэмах ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра. Аднак да цэнтраў апрацоўкі дадзеных прад'яўляюцца дадатковыя патрабаванні: фільтры павінны мець надзейныя ўшчыльняльнікі (найбольш распаўсюджаная кропка паломкі), павінны быць даступныя для замены без утварэння пылу і павінны кантралявацца з дапамогай перадатчыкаў ΔP, падлучаных да сістэмы кіравання будынкам. Стандартныя камерцыйныя фільтры з мінімальнымі ўшчыльняльнікамі з'яўляюцца распаўсюджанай крыніцай праблем з байпасам у цэнтрах апрацоўкі дадзеных.
Як мне ацаніць, ці працуе фільтрацыя ў маім цэнтры апрацоўкі дадзеных?
Тры метады: (1) Бесперапынны маніторынг ΔP на кожнай ступені фільтрацыі — калі ΔP адхіляецца ад чаканага дыяпазону, нешта не так. (2) Штоквартальныя даследаванні колькасці часціц з выкарыстаннем аптычнага лічыльніка часціц (OPC) на вышыні ўваходу сервера — параўнанне паказанняў з межамі ISO класа 8. (3) Візуальны агляд ахаладжальных змеевікоў і лапатак вентылятара падчас тэхнічнага абслугоўвання — калі вы бачыце бачнае назапашванне пылу на працягу 6 месяцаў пасля замены фільтра, ваша фільтрацыя або герметычнасць недастатковая.
Выснова: Абараніце сваё астуджэнне, абараніце свае серверы
Фільтрацыя паветра ў цэнтры апрацоўкі дадзеных — гэта не пра камфорт чалавека, а пра надзейнасць абсталявання, эфектыўнасць астуджэння і прадухіленне незапланаваных прастояў. Правільна распрацаваная сістэма ступеністай фільтрацыі G4+F7 каштуе ад 3000 да 5000 долараў у год для аб'екта магутнасцю 1 МВт і прадухіляе тыпы паломак, выкліканых часціцамі, якія выклікаюць прастой коштам ад 5600 да 9000 долараў за хвіліну.
Мая парада пасля візітаў у цэнтры апрацоўкі дадзеных па ўсёй Азіі:
- Праверце свой бягучы клас ISO. Вазьміце ў арэнду або пазычыце аптычны лічыльнік часціц на тыдзень. Абследуйце 10 месцаў на вышыні ўваходу ў сервер. Калі ваш клас вышэй за 8 па ISO, адрамантуйце фільтрацыю, перш чым дадаваць больш магутнасці астуджэння.
- Падрыхтуйце свае фільтры. Ніколі не выкарыстоўвайце аднаступенчаты фільтр F7 або F9 без папярэдняга фільтра G4. G4 каштуе 5–8 долараў і ўдвая павялічвае тэрмін службы F7.
- Кантралюйце ΔP з дапамогай лічбавых перадатчыкаў. Падключыце іх да вашай сістэмы кіравання акумулятарнымі батарэямі (BMS). Усталюйце сігналізацыю на 70% канчатковага ΔP. Фільтр, які загружаецца праз 4 тыдні замест 16, кажа вам нешта важнае пра вашу ўстанову.
- Праверце свае пячаткі. Самы дарагі фільтр у свеце бескарысны, калі паветра абыходзіць яго раму. Правярайце пракладкі пры кожнай замене.
Патрэбна дапамога ў выбары патрэбнай фільтрацыі паветра для вашага цэнтра апрацоўкі дадзеных? Звяжыцеся з KWS па адрасе kws.airfliter@gmail.com або наведайце www.kwsairfilter.comМы пастаўляем першасныя фільтры G4 і рукаўныя фільтры F7–F9 стандартных памераў для цэнтраў апрацоўкі дадзеных, з надрукаванымі спецыфікацыямі ΔP на кожнай адзінцы.